Antriebstechnik 2020: Die Vorgaben werden schärfer

| Redakteur: Gerd Kucera

Drei Tage Praxiswissen: 25 renommierte Antriebsexperten lehren interdisziplinäre und sofort anwendbare Technik.
Drei Tage Praxiswissen: 25 renommierte Antriebsexperten lehren interdisziplinäre und sofort anwendbare Technik. (Bild: Stefan Bausewein)

Ab 2020/21 ist sie wichtig für Entwickler, Hersteller und Anwender drehzahlveränderbarer Antriebe: die Scope-Erweiterung zur IEC/EN 61800-9-X. Details dazu gibt es auf dem Praxisforum Elektrische Antriebstechnik, das vom 17.-19.März in Würzburg stattfindet.

Anstehende Veränderungen der EU-Regulierung zur aktuellen CO2-Situation betreffen einmal mehr die elektrischen Antriebe. Wer Antriebslösungen in Verkehr bringen will, kann sich der zu erwartenden Verschärfung nicht entziehen und muss sich unter anderem mit der Verlustbestimmung und der Klassifizierung von Frequenzumrichtern und Antrieben nach IEC/EN 61800-9-2 befassen. Das betrifft Entwickler und Hersteller von Frequenzumrichtern, von Elektromotoren, Anwender von elektrischen Antrieben und nicht zuletzt Mitarbeiter von Prüflaboren, die Verluste von drehzahlveränderbaren Antrieben messen.

Auf dem Praxisforum Elektrische Antriebstechnik in Würzburg (17.-19. März 2020) ist daher das Ecodesign eines der zentralen Themen, um aus Entwicklersicht auf kommende Veränderungen vorbereitet zu sein. Im Rahmen dieser Weiterbildung vermitteln 25 renommierte Antriebsexperten interdisziplinäres Technikwissen, auch aus der aktuellen Forschung.

Event-Tipp Das Praxisforum Elektrische Antriebstechnik schlägt die Brücke zwischen Technikforschung und Anwendung. Renommierte Referenten aus Wissenschaft und Industrie vermitteln in Würzburg Grundlagen, komplexes interdisziplinäres Wissen und aktuelle Erkenntnisse aus der Forschung. Wer seine elektrische Antriebslösung bestmöglich auslegen will, nutzt daher seine Erfahrung und den vom 17.-19- März 2020 in Würzburg gebotenen Austausch mit anderen Sachkennern.

Informationen zur Teilnahme und Programm finden Sie online unter www.praxisforum-antriebstechnik.de.

Vorweg genommen: Das Programm an diesen drei Tagen ist so umfassend, dass der Blick in das Gesamtprogramm unbedingt zu empfehlen ist. Alle Details gibt es nur online, nachfolgend eine knappe Zusammenfassung.

Am ersten Tag des Praxisforums (17.3.20) konzentrieren sich die Vorträge auf das Thema Leistungshalbleiter und den geschickten Umgang mit parasitären Effekten. Parasitäre Größen ergeben sich immer dann, wenn reale Materialien zur Verwendung kommen. Jedes elektrische Bauelement hat dominante Eigenschaften, bringt aber immer auch Nachteile mit sich. Neben den meist gutmütigen parasitären Widerständen sind es insbesondere parasitäre Induktivitäten und Kapazitäten, die dem Entwickler das Leben schwer machen.

Anhand der prominentesten, insbesondere transienten, Effekte wird gezeigt, welche der parasitären Einflüsse stören oder sogar hilfreich sein können. Aufbauend auf dem Doppelpulsversuch wird verdeutlicht, wie der Entwickler solche Effekte messtechnisch erfasst und bewertet. Vermittelt wird das Verständnis für die immer vorhandenen parasitären Größen und ihren Einfluss auf die Leistungselektronik. Auch hinsichtlich ihrer Größenordnungen und warum man Piko-Farad, Nano-Henry und Mikro-Ohm nicht generell vernachlässigen darf.

Worauf ist also zu achten, was ist störend und was sogar hilfreich? Die richtige mechanische Konstruktion, ein passendes Layout und geschickt gewähltes Design führen zu Verbesserungen in der Performance bei gleichzeitig möglicher Reduktion der Anzahl der verwendeten Bauelemente. Aufbauend auf dem Vortrag zu parasitären Größen gibt es Einblicke in geeignete Strukturen. Insbesondere gehen die Vorträge darauf ein, wie ein Lastprofil sich dazu nutzen lässt, die Lebensdauer eines leistungselektronischen Aufbaus abzuschätzen. In anspruchsvollen Anwendungen nämlich kommen unterschiedliche Anforderungen zusammen. Hierbei macht das für die Applikation gegebenen Arbeits- oder Lastprofils deutlich, warum ein Umrichter in der Applikation Jahre arbeiten kann, der gleiche Umrichter in einer anderen Applikation aber nach wenigen Wochen sein Lebensende erreicht.

Messtechnik zur Fehlersuche und Optimierung

Analyse & Optimierungen: Geeignete Messtechnik und das genaue Verständnis von Betriebszuständen ist Voraussetzung.
Analyse & Optimierungen: Geeignete Messtechnik und das genaue Verständnis von Betriebszuständen ist Voraussetzung. (Bild: Stefan Bausewein)

Die Fehlersuche, Analyse der Betriebszustände und die Optimierungen setzen geeignete Messtechnik voraus. Das Problem: Für Messungen an elektrischen Antrieben oder Motoren sind oft mehrere Messgeräte parallel zu verwenden, um alle Signale zu erfassen. Diese Daten entweder an den Messgeräten untereinander oder im Nachhinein in einer Auswerte-Software zu synchronisieren ist schwierig. Das Praxisforum zeigt eine Messlösung, die alle relevanten Messungen am Antrieb mit einem einzigen Gerät zeitlich synchron durchführen kann.

Der zweite Tag des Praxisforums (18.3.20) beginnt mit den eingangs erwähnten neuen Energieeffizienz-Vorschriften. Künftig gilt es in Lebenszyklen zu denken, soll heißen: Wertschöpfungsketten, Kundennutzen und die Entsorgung rücken in den Mittelpunkt. Der vielzitierte CO2-Fußabdruck und sein Stellenwert muss verstanden und beurteilt werden, um künftige Marktbedürfnisse auch über die Energieeffizienz hinaus zu erfüllen. Damit sind sowohl Rolle des Antriebsentwicklers als auch die Herausforderungen der Anwender ein zentrales Tagesthema. Das aktuelle Stichwort: Ecodesign.

Selbstverständlich ist darüber hinaus der Tag vollgepackt mit Best-Practice-Technik: Auslegungen, Anforderungen, Einflussfaktoren bis hin zu Fallstricken für die Anwendung. Wie erwähnt macht der Blick in das Programm die Informationsfülle deutlich.

Der dritte Tag des Praxisforums (19.3.20) ist nicht minder dicht gepackt mit Best-Practice-Technik, die auch in die Mechatronik, Sensorik und Software führt: Die transparente Maschine (so der Titel eines Vortrags) zeichnet Daten wie Wegstrecke, Fahrzeiten oder den Strombedarf bei Bewegung auf. Mithilfe der Erfahrung des Maschinenbauers lassen sich so Aussagen über Wartungsbedarf, Verschleiß und mechanische Auffälligkeiten treffen. Im Umkehrschluss ist es möglich, den realen Schadensbildern an der Maschine in den zurückliegenden Daten die charakteristischen Veränderungen zuzuordnen. Mit dem Ziel, die Maschine besser kennenzulernen und im stetigen Prozess die Mechanik der Maschine durch detaillierte Daten tiefer zu beschreiben. So rückt das Ziel von Predictive Maintenance näher.

Ecodesign: Neue anstehende Normen-Verschärfungen stellen die Entwicklung zum Umdenken.
Ecodesign: Neue anstehende Normen-Verschärfungen stellen die Entwicklung zum Umdenken. (Bild: Stefan Bausewein)

Und welche Erfahrungen haben Andere mit neuen Techniken gemacht? In den Pausen und in der begleitenden Ausstellung tauschen sich die Teilnehmer aus – untereinander, mit den Referenten, mit den Ausstellern. Auch den Brückenschlag von der Elektronikentwicklung zur Konstruktion gibt es (18. März). Schließlich zeigt das Praxisforum Antriebstechnik auch, wie wichtig der Wissenstransfer zur Konstruktion im Maschinenbau für das Gelingen einer optimalen Antriebslösung ist. In diesem Sinne freuen wir uns auf eine rege Teilnahme und einen aufgeschlossenen Expertenaustausch.

Das detaillierte Programm zum Praxisforum Antriebstechnik im VCC Würzburg

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